某公司2條2 000t/d生產線是我國自行開發設計的，主機設備全部國內制造，采用四級預熱器帶RSP分解爐，回轉窯規格為4mx60m，于1992年4月通過驗收，產量穩定在2x2 056t/d。1995年10月配套建成了12MW帶中低溫補燃爐的余熱發電系統，年發電量為8400萬kWh。隨著時代進步，水泥生產裝備飛速發展，這2條生產線的經濟技術指標已經嚴重落后。因此，我公司于2009年9月對2號生產線進行了技術改造，取得了很好的效果。
1技改前情況
    1)粉塵排放濃度高
    原環保設施設計標準要求標態下粉塵排放濃度<150mg/m³，而GB4915-2004《水泥工業大氣污染物排放標準》要求2010年1月1日起，現有生產線各生產設備標態下粉塵排放濃度<50mg/m³。
    2)熟料熱耗高
    預熱器出口氣體溫度高于400攝氏度，熟料熱耗高達3966KJ/kg，折合標準煤耗135kg/t。比山東省地方標準DB37/836-2007《水泥單位產品綜合能源消耗限額》中規定的2008年可比熟料標準煤耗限額值123kg/t高9.8%，比2010年可比熟料標準煤耗限額值114kg/t高18.40/0，
    3)預熱器系統阻力高
    由于預熱器采用的是老式高阻力旋風預熱器，出口阻力高達5 800Pa，導致熟料燒成電耗高達38kWh/t，綜合電耗達81kWh/t。比DB37/836-2007中規定的2008年可比熟料綜合電耗限額值72kWh/t高12.5%，
比2010年可比熟料綜合電耗限額值64kWh/t高26.6%。
    4)熟料成本高
    由于熟料的熱耗和電耗高，設備的產能利用率低，產品的制造成本高，隨著原材料及能源資源價格的提升，產品市場競爭力不強。
    5)運轉率低
    部分設備老化及功能缺失造成運轉率低下，不能滿足企業穩定高產低消耗的技術要求。
2 技改措施
2.1窯尾廢氣系統
    原有電除塵器粉塵排放已遠遠超過現有標準；原有的增濕塔規格為中9m x22m，處理風量為458 000m³/h，噴水系統已經落后和老化，經常出現濕底現象，不能正常運行；廢氣排風機的排風量為446000m³/h，全壓1186Pa。
    將電除塵器更換為KDM280-2x6的袋式除塵器，處理風量5O0000m³h，進口風溫200℃，標態下出口含塵濃度≤30mg/ m³，過濾面積10080²,壓力損失≤1700Pa，采用西門子脈沖控制技術，進口脈沖閥，玻纖後膜復合針刺氈濾袋。由于電除塵器改成袋式除塵器后阻力將增加1 200Pa左右，原有排風機不能滿足要求，改造后將原有風機全壓提高到2500Pa，相應將原有的功率280kW、轉速480dmin的12極電動機更換為功率500kW、轉速580r/min的10極電動機。
    更換了部分腐蝕的增濕塔本體，更換噴水系統，采用低壓雙流體噴霧系統，變頻調速，便于中控操作人員隨時根據氣體溫度調節水量，保證袋式除塵器入口溫度。
2.2生料制備系統
原有生料粉磨系統為2套中3.5mxlOm中卸烘干閉路球磨系統，配套舛m旋風式選粉機。每套球磨系統的配料系統均由3個磨頭倉組成。石灰石和砂巖頂配料后送入混合料磨頭倉，粉煤灰和硫酸渣各占1個磨頭倉，生料磨臺時產量為71.6t/h，入庫提升機為板鏈式，設計能力200t/h。
    技改期間將原來的石灰石和砂巖混合料倉改為2個單獨的純石灰石倉和1個純砂巖倉，保留硫酸渣倉以及粉煤灰倉共5個磨頭倉。石灰石皮帶秤的計量能力由85 t/h改為120t/h。生料終粉磨系統采用CLF180/100輥壓機，配套VX9620G型V型選粉機和XR3400動態選粉機，出入V型選粉機提升機分別采用NSE500和NSE650提升機，現輥壓機系統產量穩定在220—230t/h。同時更換原有入庫提升機為N-TGD630x48500鋼絲膠帶提升機，提升能力250t/h。
2.3生料出庫、計量及提升系統
    原有生料庫充氣系統羅茨風機已嚴重老化，備件無法購買，且故障率高；原庫底透氣層損壞，均化效果差；原提升機因預熱器能力和高度變化，無法滿足改造后需要。改造期間更換了庫底充氣層及羅茨風機，入窯提升機利用原有部分殼體，改造為N-TGD630x90426鋼絲膠帶提升機，提升能力220t/h；生料計量系統為申克秤，最大計量能力300 t/h。
2.4預熱預分解系統
    原有的四級旋風預熱器，生科與氣流換熱不充分，結構形式落后，換熱效果不好，導致預熱器出口廢
氣溫度高，熟料熱耗偏高。此外分解爐容積偏小，煤粉在爐內燃燒不完全，導致底部預熱器溫度與分解爐溫度倒掛，也是引起熱耗上升的原因。
    老式高阻力旋風預熱器的旋流角度僅1800，氣流紊流阻力高，進風口及出風口風速設計偏高，煙室縮口風速也很高，導致系統整體阻力很高，另外三次風管為V形結構，也增加了氣流阻力。這不僅影響煅燒系統的通風能力，還大大增加r高溫風機的電耗。
    分解爐容積小，煤粉在爐內燃燒不充分，沒有完全燃燒的煤粉和生料粉混合后被喂入窯尾，在煙室和分解爐縮口處形成結皮，影響窯內通風，窯內工況惡化。對劣質煤的適應性更差，窯系統的產能難以發揮。分解爐容積僅220d，單位熟料產量容積比僅2.65m³·t/h
    改造后采用的預熱器系統為2-1-1-1-1組合帶N-RSP分解爐，結構簡單緊湊。各級預熱器規格為Cl:2-Φ5000mm,C2:  l-Φ6 700mm.C3:1-Φ6 950mm,C4:1-Φ6 950mm．Cj:l-Φ7250mm。預熱器采用具有高分離效率的大蝸殼高效低阻型旋風預熱器，有效降低了預熱器系統阻力。改造后C．出口的阻力降至5600Pa左右，C1出口廢氣溫度降到340℃左右。
    N-RSP分解爐規格為分解室：Φ4500mm，混合室：Φ5 750mmx23500mm．鵝頸管：Φ4300mm。預燃室規格為Φ4 500mm，采用單側270°旋式進風口，燃燒室旋流人口風速為25m/s左右，大大降低了進風口阻力。圓形混合室有效容積達51 6 m³，在中部還設計有一個縮口，使煤料氣混合更均勻，燃燒更充分。N-RSP比較重大的改進是增加了連接混合室與C，的鵝頸管，進一步增加了分解爐的有效容積，延長了煤粉和生料的停留時間。爐系統內氣體停留時間Ss，物料停留時間22s以上，對于低品位燃煤也有很好的適應性，有效降低了燃煤成本，也使c5的布置高度合理降低，降低了窯尾框架的高度。混合室底部縮口采用圓形結構，沒有邊角效應，使物料不易在此黏掛，減輕結皮，還可以避免方形截面的直墻段上耐火材料脫落的問題，縮口處耐火材料的使用壽命能有較大的提高。
2.5回轉窯
    回轉窯原傳動電動機為2x125kW，窯最高轉速為3.2r/敏，不能滿足改造后的要求，為此更換減速器最高一級傳動齒輪，將窯轉速提高到4.5r/min，相應電動機更換成2臺ZSN4-280-092B/160kW毫動機，同時更換存在裂紋的二檔簡體，加寬二檔輪帶、托輪，改善該處受力狀況，對窯口簡體、窯頭密封、窯尾密封進行完善大修。正常運行后，窯轉速為4,2r/rrun左右，滿足3 000t/d要求。
2.6篦冷機
    原有篦冷機是S609-819-809-1019富勒二代篦冷機，篦床有效面積僅46.8m²。2000年前后，曾進行過一次改造，將前5排改為固定篦板，一段改為高阻力、低漏料篦板，比改造前稍有改善，但是效果不理想，出庫熟料溫度達到150℃左右。改造后采用928S/1140H型篦冷機，設計能力2 800t/d，篦床有效面積68.4m²,全部采用充氣篦板，每塊篦板下帶有自調節閥門，控制篦板通風量，有效地消除了“紅河”現象，產量在3 000t/d時篦冷機出口<20mm未經破碎的熟料完全可以手拿。二次風溫達到1110℃以上，三次風溫達到860℃左右，窯頭廢氣溫度270℃以下，達到預期效果。
2.7窯頭廢氣處理系統
    原電除塵系統規格型號為F400/H4S/2 x35 -96110/P/2T/LZD．橫截面積為105m²，處理能力315 000d/h，窯頭排風機流最為384 000m³/h，全壓為1422Pa．轉速580r/min。改造期間增加極板和電暈線清灰能力，提高收塵效果，同時補齊極板和電暈線，取消運塵拉鏈機，改成料斗直接通過回轉下料器人熟料拉鏈機。將原有排風機轉速改為730dmin，全壓提高到2 000Pa，相應電動機由10極更換為8極，功率由260kW提高到355kW。
2.8煤磨系統
    原有煤磨系統為兩套中2.8mx(5+3)m烘干風掃球磨系統，電動機功率480kW。配套有粗粉分離器、細粉分離器、電除塵器，系統臺時產量約12~14t/h。煤粉計量系統由雙管給料機、沖板流量計和氣力噴射泵組成。存在以下問題：
    1)煤磨產量太低，最大產量為14Uh。對比目前同等規格的煤磨，產量應在17t/h以上，效率太低，不僅浪費電能，產量也不能滿足改造后窯系統的需要，另外大小齒輪磨損嚴重需要更換。
    2)選粉機為靜態粗粉分離器，分離效率低，煤粉細度控制非常困難。
    3)煤粉計量系統控制和計量精度均較低，給回轉窯的操作造成困難。
    改造后，磨機內部襯板重新設計，更換磨損的大小齒輪，增加研磨體到額定的32t，保證磨機的粉磨能力，采用MDS -850高效動態選粉機，處理風量50 000—55 000m3/h，產量達到18—20t/h，并能靈活控制煤粉細度，提高選粉效率，增加唐機產量。改用袋除塵器簡化了工藝過程，將標態下粉塵排放濃度降至<30mg/m³。窯頭和窯尾均采用MULTICOR K50稱重流量計，窯頭采用MULTICELL800-50水平星形給料機，給料量1.0～10t/h，精度±0.5%，窯尾采用MULTICELL800-70水平星形給料機，給料量1.5～15t/h，精度±0.5%，實現了煤粉準確的控制和計量。窯頭采用四通道皮拉德燃燒器，有效保證煤粉燃燒，窯尾溫度穩定在1200qC左右。
2.9原煤預均化系統及配料輸送系統
    原煤預均化堆場的取料機為橋式斗輪取料機，設備老化嚴重，備件供應困難，故障率較高，且供應3條熟料生產線，無大修時間，造成設備狀況日益惡化，很難保證全廠燃煤的連續穩定供應，經常出現鏟車直接喂煤，原煤得不到均化就粉磨入窯，給回轉窯的穩定煅燒造成困難，也不能滿足改造后所需輸送量要求。
    改造后采用QQG200/30抬頭橋式刮板取料機，并對進出料輸送系統進行改造，使得堆料能力達到150t/h，取料及輸送能力保持150t/h，更換石灰石、砂巖和粉煤灰輸送系統減速器，提高皮帶速度，達到提高輸送能力的目的。
2.10變頻技術應用
    原有高溫風機采用液力偶合器寫電動機連接，窯頭排風機、窯尾排風機均采用對輪直連式，改造后上述3臺風機均采用變頻調速技術，新增的輥壓機循環風機、選粉機等也采用變頻調速技術，有效節約能源，降低電力消耗。
3技術改造效果
    2號生產線于2010年8月技改完畢投入生產運行。截至10月初已安全運行40d，回轉窯喂料量穩定在220dh，熟料電耗、煤耗達到并超過技改目標。
    1)標態下生產線各生產設備排放濃度降低到<30mg/m³滿足GB4915-2004的要求。
    2)熟料28d抗壓強度達到58MPa。
    3)熟料熱耗3260kl/kg，標準煤耗109kg/t，達到山東省2012年水泥企業可比熟料標準煤耗112kg/t的限額要求。
    4)回轉窯產量超過3 000t/d。
4 結束語
    此次技改成功的經驗首先是領導的重視，并組織大量人員進行了充分的改造前期準備工作。其次，本次改造設備采購均采用陽光招標方式，有效保證技改設備的技術參數先進性、性能町靠性及優異的性價比。最后，業主、設計方及監理、各安裝單位精誠合作，合理安排時間，2號生產線在短短5個月內完成了設備安裝、非標制作和澆注料等耐火材料施工，并且保證了安裝期間的施工質量優異、安全無事故。
    現1號線正在進衍設備拆除，預計2011年6月底投入生產。